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一種角度可調(diào)的光伏面板支架的制作方法

文檔序號:11408333閱讀:283來源:國知局
一種角度可調(diào)的光伏面板支架的制造方法與工藝

本實(shí)用新型涉及光伏組件技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種角度可調(diào)的光伏面板支架。



背景技術(shù):

目前世界能源危機(jī)和環(huán)境污染嚴(yán)重,人們在積極尋找有效的應(yīng)對措施來解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。太陽能發(fā)電是新興的可再生能源技術(shù),已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的主要是太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電具有電池組件模塊化、安裝維護(hù)方便、使用方式靈活等特點(diǎn),是太陽能發(fā)電應(yīng)用最多的技術(shù)。

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為了擺放、安裝、固定太陽能面板設(shè)計(jì)的特殊的支架。光伏電站支架系統(tǒng)總體上分為跟蹤式和固定式,可以簡單理解為,固定式支架在設(shè)計(jì)之初會結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩锃h(huán)境、氣候等條件提前計(jì)算好固定在哪個角度能保證太陽輻射最多以達(dá)到最大的發(fā)電量,組件位置一般固定后不會再調(diào)整。跟蹤式支架則是在光伏支架上安裝跟蹤系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)光伏組件跟隨太陽的移動定時調(diào)整自身角度。對于跟蹤式支架又分為手動跟蹤和自動跟蹤。手動跟蹤和自動跟蹤各有其缺點(diǎn),手動跟蹤需要人力進(jìn)行調(diào)整,對于大型發(fā)電場,光伏支架眾多,手動調(diào)節(jié)費(fèi)事費(fèi)力,使光伏面板傾角得不到及時調(diào)整會影響光伏組件對陽光的吸收。對于自動跟蹤,需要電機(jī)作為動力源,當(dāng)電機(jī)或減速器出現(xiàn)故障,或者電力出現(xiàn)中斷,光伏支架就不能得到及時調(diào)整,也會影響光伏組件對陽光的吸收。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型提供一種角度可調(diào)節(jié)的光伏面板支架,該光伏支架能省力、快捷、精確地調(diào)節(jié)光伏支架的傾角,實(shí)現(xiàn)對太陽光進(jìn)行跟蹤。

為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案:

一種角度可調(diào)的光伏面板支架,包括立柱、橫梁、縱梁及角度調(diào)節(jié)裝置,橫梁與立柱連接,橫梁能繞著橫梁的中軸線自轉(zhuǎn),縱梁等間距固定在橫梁上,角度調(diào)節(jié)裝置包括角度固定板和手柄,角度固定板和手柄分別與橫梁固定,角度固定板能繞著橫梁的自轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動,角度固定板上依次設(shè)有若干第一銷孔,立柱上設(shè)有一個第二銷孔,角度固定板轉(zhuǎn)動時,多個第一銷孔能依次與第二銷孔相對應(yīng),通過貫穿第一銷孔與第二銷孔的銷釘能將角度固定板與立柱固定。

本實(shí)用新型的有益效果在于:通過手柄推動橫梁及光伏面板轉(zhuǎn)動進(jìn)行角度調(diào)節(jié),充分利用了杠桿原理,使調(diào)節(jié)角度省力方便。采用銷釘穿過第一銷孔和第二銷孔的方法固定角度,不僅固定穩(wěn)定,而且非常方便快捷。角度固定板上的第一銷孔的位置可以事先計(jì)算好,每個第一銷孔對應(yīng)于一個光伏面板的傾角,實(shí)現(xiàn)了定量調(diào)節(jié)角度,可以一次調(diào)節(jié)完成,無需多次調(diào)節(jié),準(zhǔn)確無誤、節(jié)約調(diào)節(jié)時間。

在一些實(shí)施方式中,角度固定板還依次設(shè)有若干第三銷孔,第三銷孔與第一銷孔錯位分布,立柱上還設(shè)有第四銷孔,角度固定板轉(zhuǎn)動時,多個第三銷孔能依次與第四銷孔相對應(yīng),銷釘還能插入第三銷孔和第四銷孔而將角度固定板與立柱固定。在實(shí)際中,一方面為了能成型銷孔,另一方面為了防止相鄰銷孔之間的壁厚太小而導(dǎo)致銷孔壁強(qiáng)度降低,相鄰的第一銷孔之間要保持一定的間隔,而這樣做又會限制了角度調(diào)節(jié)的最小精度。本實(shí)施方式中由于第三銷孔與第一銷孔錯位分布,交替利用第一銷孔和第三銷孔,能提高光伏面板組件傾斜角度的調(diào)節(jié)精度。

在一些實(shí)施方式中,相鄰第一銷孔與角度固定板轉(zhuǎn)動中心所形成的夾角為α,相鄰第三銷孔與角度固定板的轉(zhuǎn)動中心所形成的夾角為α,其中α的范圍為2°-5°。不同地區(qū)和客戶對光伏支架的調(diào)節(jié)精度要求不同,α取2°-5°時,光伏支架的調(diào)節(jié)精度在1°-2.5°,能滿足大多數(shù)需求。

在一些實(shí)施方式中,角度固定板為扇形,扇形的圓心與橫梁的自轉(zhuǎn)軸線重合。以扇形盤的圓心為基準(zhǔn),成型出第一銷孔,再將扇形盤的圓心與橫梁的自轉(zhuǎn)軸線重合,在裝配時很容易定位,且定位準(zhǔn)確度高。

在一些實(shí)施方式中,角度固定板的弧邊設(shè)有齒輪,角度固定板的齒輪與傳動齒輪嚙合,傳動齒輪固定到回轉(zhuǎn)式減速器的輸出端,回轉(zhuǎn)式減速器的輸入端連接有電機(jī)。對于大型的太陽能發(fā)電廠,光伏支架數(shù)量眾多,單靠人力去調(diào)整費(fèi)時費(fèi)力,電機(jī)驅(qū)動自動調(diào)節(jié)光伏面板具有省力高效的優(yōu)點(diǎn)?;剞D(zhuǎn)式減速器采用回轉(zhuǎn)支承和環(huán)面包絡(luò)蝸桿結(jié)構(gòu),能降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,承受較大的徑向、軸向載荷以及較強(qiáng)傾覆力矩的抗風(fēng)阻能力,而且回轉(zhuǎn)式減速器具有反向自鎖的功能。

在一些實(shí)施方式中,立柱側(cè)面固定有支架,支架上固定有安裝座,回轉(zhuǎn)式減速器和電機(jī)固定在安裝座上,支架上設(shè)有第一固定板,安裝座底部設(shè)有第二固定板,第一固定板上設(shè)有四個第一螺栓孔,第二固定板上設(shè)有與第一螺栓孔相對應(yīng)的第二螺栓孔,用螺栓和螺母經(jīng)第一螺栓孔和第二螺栓孔將第一固定板與第二固定板固定,第一固定板上又設(shè)有兩個第三螺栓孔,第二固定板上又設(shè)有兩個第四螺栓孔,支架與安裝座相對偏移一段距離后,第三螺栓孔能與第二螺栓孔重疊,第四螺栓孔能與第一螺栓孔重疊。從自動調(diào)節(jié)切換到手動調(diào)節(jié)時,需要將傳動齒輪與角度固定板上的齒輪分開,可以拆掉固定第一固定板與第二固定板的螺栓和螺母,并將安裝座連同回轉(zhuǎn)式減速器與電機(jī)整體挪開一定距離。移動后的安裝座可以通過第三螺栓孔與第四螺栓孔與支架固定。

在一些實(shí)施方式中,第一固定板上表面沿著角度固定板的法向設(shè)有導(dǎo)向棱,第二固定板的下表面設(shè)有導(dǎo)向槽,導(dǎo)向棱與導(dǎo)向槽相互配合。這樣安裝座就能沿著導(dǎo)向槽的方向移動,便于對齊螺栓孔,節(jié)約時間。

在一些實(shí)施方式中,橫梁的橫截面為方形,手柄通過方形抱箍與橫梁固定連接。方形抱箍能緊緊地抱住橫梁,使手柄與橫梁固定更加牢固。

在一些實(shí)施方式中,立柱上設(shè)有軸承座,軸承座上設(shè)有軸承,軸承與橫梁連接。能實(shí)現(xiàn)橫梁的自轉(zhuǎn),從而對光伏支架進(jìn)行角度調(diào)節(jié)。軸承連接,能使橫梁轉(zhuǎn)動更加容易和靈活,調(diào)節(jié)光伏支架傾角時更加省力。

在一些實(shí)施方式中,軸承座為兩片主體呈半圓狀的抱箍,立柱頂端有圓弧凹槽,其中一片抱箍固定到圓弧凹槽中,兩片抱箍對合并固定,將軸承限制在兩片抱箍所圍成的環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的角度固定板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的橫梁與縱梁的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的橫梁與立柱的連接結(jié)構(gòu)分解圖。

圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的自動調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的自動調(diào)節(jié)裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的支架與安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)用新型一實(shí)施例的角度可調(diào)的光伏面板支架的第一固定板的導(dǎo)向棱與第二固定板的導(dǎo)向槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1-9對本實(shí)用新型的角度可調(diào)的光伏面板支架的實(shí)施例作詳細(xì)說明。

如圖1所示,角度可調(diào)的光伏面板支架,包括至少兩根立柱100、橫梁200以及若干縱梁300。橫梁200固定在立柱100上,并能在立柱100上繞著橫梁200的軸線自轉(zhuǎn)。多個縱梁300等間距設(shè)置在橫梁200上,用于固定光伏組件。

如圖2所示,本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的角度可調(diào)的光伏面板支架還包括用于調(diào)節(jié)和固定橫梁200自轉(zhuǎn)角度的角度調(diào)節(jié)裝置400。具體地,角度調(diào)節(jié)裝置400包括角度固定板410,角度固定板410固定連接在橫梁200上,這樣當(dāng)橫梁200轉(zhuǎn)動時,角度固定板410會繞著橫梁200的自轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動。角度固定板410上設(shè)有若干個第一銷孔411,多個第一銷孔411到橫梁200的中軸線的距離相等,即多個第一銷孔411分布在以角度固定板410的轉(zhuǎn)動中心為圓心的弧線上。在立柱100上設(shè)有一個第二銷孔110,且第二銷孔110到橫梁200的自轉(zhuǎn)軸線的距離等于第一銷孔411到橫梁200的自轉(zhuǎn)軸線的距離。當(dāng)角度固定板410轉(zhuǎn)動時,多個第一銷孔411能依次與第二銷孔110相對應(yīng)。在橫梁200上還固定有手柄420,當(dāng)推動手柄420時,橫梁200會自轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動縱梁300上的光伏面板組件一起轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動至需要的角度時,用一個銷釘穿過第一銷孔411和第二銷孔110,將角度固定板410固定,使光伏面板組件傾角維持在該角度。不同的第一銷孔411與第二銷孔110對應(yīng),能使光伏面板組件得到不同傾斜角度。角度固定板410的形狀可以是多種多樣的,比如扇形、方形甚至是異形等,本實(shí)施例選擇扇形盤作為角度固定板410。以扇形盤的圓心為基準(zhǔn),成型出第一銷孔411,再將扇形盤的圓心與橫梁200的自轉(zhuǎn)軸線重合,在裝配時很容易定位,且定位準(zhǔn)確度高。本實(shí)施例通過手柄420推動橫梁200及光伏面板轉(zhuǎn)動,利用杠桿原理,使調(diào)節(jié)角度時省力方便。角度固定板410上的第一銷孔411的位置可以事先計(jì)算好,每個第一銷孔411對應(yīng)于一個光伏面板的傾角,定量調(diào)節(jié)角度,可以一次完成,無需多次調(diào)節(jié),準(zhǔn)確無誤、節(jié)約調(diào)節(jié)時間。

在實(shí)際中,一方面為了能成型銷孔,另一方面為了防止相鄰銷孔之間的壁厚太小而導(dǎo)致強(qiáng)度降低,相鄰的第一銷孔411之間要保持一定的間隔,而這樣做又會限制了角度調(diào)節(jié)的最小精度。為了使光伏面板組件傾斜角度的調(diào)節(jié)精度更高,如圖3所示,又在本實(shí)施例的扇形的角度固定板410上設(shè)置了若干個第三銷孔412,多個第三銷孔412分布在以角度固定板410的轉(zhuǎn)動中心為圓心的弧線上。與第一銷孔411相比,第三銷孔412距離扇形盤410的轉(zhuǎn)動中心稍近,并且第三銷孔412與第一銷孔411錯位分布。相應(yīng)地,如圖2所示,立柱100上設(shè)有與第三銷孔412相配合的第四銷孔120。相鄰兩個第一銷孔411與角度固定板410轉(zhuǎn)動中心所形成的夾角記作α,相鄰兩個第三銷孔412與角度固定板410轉(zhuǎn)動中心所形成的夾角也為α,其中α的取值范圍為2°-5°。交替通過第一銷孔411和第三銷孔412將角度固定板410與立柱100固定時,角度固定板410最小轉(zhuǎn)動角度為α/2,即光伏面板組件的最小調(diào)節(jié)角度為α/2。比如,α=4°,那么交替使用第一銷孔411和第三銷孔412時,最小調(diào)節(jié)精度為2°。

如圖4所示,橫梁200為方形管210對接而成,對接處設(shè)有連接板220,兩段方形管210通過緊固件固定到連接板220上,緊固件包括螺栓、墊片和螺母。在運(yùn)輸時,可以將橫梁200拆分開,便于運(yùn)輸,而且可以對橫梁200進(jìn)行延長??v梁300通過方形抱箍310垂直固定于橫梁200上。在本實(shí)施例中,縱梁300為具有U型槽的鋁合金型材,方形抱箍310兩端具有螺紋,方形抱箍310抱緊橫梁200,兩螺紋端穿過縱梁300的U型槽底面,方形抱箍310的螺紋端用螺母緊固??v梁300之所以選擇帶U型槽的鋁合金型材是因?yàn)殇X合金型材具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn),而方形抱箍310的螺紋端及緊固螺母處在U型槽中,不會凸出而影響到光伏面板的安裝。每根縱梁300上設(shè)有四個固定光伏面板用的固定件320,固定件320通過螺栓和螺母固定在縱梁300上??v梁300兩側(cè)的光伏面板分別撘置在固定件320上,并通過螺栓和螺母與固定件320固定。

角度固定板410和手柄420均與橫梁200固定連接,本實(shí)施例分別提供了一種連接方式。如圖2所示,扇形的角度固定板410的圓心處設(shè)有方形缺口,方形缺口配設(shè)有L型連接件413,L型連接件413可以焊接到方形缺口處。L型連接件413與橫梁200的方形管210的輪廓相配合,并通過螺栓和螺母固定到橫梁200上。手柄420主體的端部焊接有一連接塊421,為了增加焊接處的強(qiáng)度,焊接處設(shè)有加強(qiáng)肋422。420固定到橫梁200上,具體地,連接塊421通過兩個方形抱箍423與橫梁200連接,方形抱箍423抱緊橫梁200,方形抱箍423的兩端穿過連接塊421后用螺母緊固。角度固定板410和手柄420均與橫梁200的連接方式并不局限于本實(shí)施例,還可以選擇其他固定方式,比如角度固定板410與橫梁200之間用抱箍連接、或者焊接,手柄420與橫梁200采用螺栓螺母連接或者焊接等。

橫梁200與立柱100轉(zhuǎn)動連接。如圖5所示,立柱100上設(shè)有軸承座130,軸承座110上設(shè)有軸承140,軸承140與橫梁200連接。每個立柱100上的軸承140的中軸線重合。軸承座130為兩片主體呈半圓狀的抱箍,包括半圓環(huán)131及設(shè)置在半圓環(huán)131兩端的連接耳132。立柱100頂端有圓弧凹槽150,其中一片抱箍的半圓環(huán)131固定到圓弧凹槽150中,比如通過焊接的方法固定。將兩片抱箍對合,并于連接耳132處通過緊固件(如螺栓螺母)固定,將軸承140限制在兩片抱箍之間。軸承140與半圓環(huán)131之間適當(dāng)留有間隙,使軸承140能在兩片抱箍所圍成的環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動。軸承140分成兩個部分,每個部分包括能與抱箍的半圓環(huán)131相配合的弧面部141和能與橫梁200的方形管210相配合的矩形凹槽部142。將兩塊軸承140對合,并將橫梁200夾在兩塊軸承140的矩形凹槽部142之間,再將軸承140連接到軸承座130上。

上述角度調(diào)節(jié)裝置400,需要借助人力完成,對于大型的太陽能發(fā)電廠,光伏支架數(shù)量眾多,單靠人力去調(diào)整費(fèi)時費(fèi)力。因此,本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)一步地給出了自動調(diào)節(jié)光伏面板角度的自動調(diào)節(jié)裝置。如圖6和圖7所示,扇形的角度固定板410的圓弧邊設(shè)有齒輪,齒輪可以是直接在角度固定板410上成型,也可以是將一齒條固定到角度固定板410的圓弧邊。角度固定板410的下方設(shè)有回轉(zhuǎn)式減速器430,回轉(zhuǎn)式減速器430的輸出端與傳動齒輪440連接,傳動齒輪440與角度固定板410上的齒輪相嚙合,回轉(zhuǎn)式減速器430的輸入軸與電機(jī)450連接。電機(jī)450轉(zhuǎn)動,經(jīng)回轉(zhuǎn)式減速器430將動力傳遞給角度固定板410,帶動角度固定板410轉(zhuǎn)動,從而調(diào)整光伏面板的傾角。回轉(zhuǎn)式減速器430采用回轉(zhuǎn)支承和環(huán)面包絡(luò)蝸桿結(jié)構(gòu),能降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩,承受較大的徑向、軸向載荷以及較強(qiáng)傾覆力矩的抗風(fēng)阻能力,而且回轉(zhuǎn)式減速器430具有反向自鎖的功能。

采用電機(jī)驅(qū)動自動調(diào)節(jié)光伏面板具有省力高效的優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)電機(jī)450或回轉(zhuǎn)式減速器430出現(xiàn)故障,或者電機(jī)450的電力中斷,就無法進(jìn)行自動調(diào)節(jié),在此情況下可以采用手動調(diào)節(jié),避免光伏面板的傾角得不到及時的調(diào)整,影響光伏面板對陽光的吸收效率。

如圖6所示,角度固定板410的下方設(shè)有支架460,支架460上設(shè)有安裝座470,回轉(zhuǎn)式減速器430和電機(jī)450用螺栓和螺母固定到安裝座470上。支架460上設(shè)有第一固定板461,安裝座470底部設(shè)有第二固定板471。如圖8所示,第一固定板461上設(shè)有四個第一螺栓孔462,第二固定板471的對應(yīng)位置設(shè)有四個第二螺栓孔472,用螺栓穿過第一螺栓孔462和第二螺栓孔472并用螺母緊固,將第一固定板461與第二固定板471固定。從自動調(diào)節(jié)切換到手動調(diào)節(jié)時,需要將傳動齒輪440與角度固定板410上的齒輪分開,可以拆掉固定第一固定板461與第二固定板471的螺栓和螺母,并將安裝座470連同回轉(zhuǎn)式減速器430與電機(jī)450整體挪開一定距離。為了將移動后的安裝座470固定,在第一固定板461上又加設(shè)了兩個第三螺栓孔463,第二固定板471上又加設(shè)了兩個第四螺栓孔473。當(dāng)安裝座470移動一定距離后,傳動齒輪440與角度固定板410分開,第三螺栓孔463與第二固定板471上原有的第二螺栓孔472重合,第四螺栓孔473與第一固定板461上原有的第一螺栓孔462重合,再用螺栓和螺母固定。為了避免移動安裝座470發(fā)生偏移時,如圖9所示,在第一固定板461上表面沿著角度固定板410的法向設(shè)有導(dǎo)向棱464,在第二固定板471下表面設(shè)有導(dǎo)向槽474,導(dǎo)向棱464與導(dǎo)向槽474相互配合。這樣安裝座470就能沿著導(dǎo)向槽474的方向移動,便于對齊螺栓孔,節(jié)約時間。

在本實(shí)用新型的實(shí)施方式中,手動的角度調(diào)節(jié)裝置400可以不只一個,可以在每個立柱100附近設(shè)一個角度調(diào)節(jié)裝置400。自動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)可以不共用一個角度固定板410,也就是說,角度固定板410用于手動調(diào)節(jié),另外單獨(dú)設(shè)置扇形齒輪與傳動齒輪440嚙合,用于自動調(diào)節(jié)。

以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

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